“北斗”導航 走自己的路

1月14日，我國自行研制建設的“北斗”二號衛星導航系統第一項民用示范工程正式啟動。這項示范工程由交通運輸部與總裝備部聯合組織實施，計劃用2年時間，建設7個應用系統和一套支撐平臺，安裝8萬臺北斗終端，在江蘇、安徽、河北、陜西、山東、湖南、寧夏、貴州、天津共9個省市示范應用。

交通運輸行業是衛星導航系統應用推廣的重要領域，據統計，全球近90%的衛星導航民用用戶集中在交通運輸領域。所以，上述示范工程率先在道路運輸行業推廣應用，有利于迅速實現規模效益，有效降低使用成本，為“北斗”導航系統應用推廣工作奠定良好的基礎。同時，該示范工程的啟動，標志著“北斗”衛星導航系統建設第二步戰略目標已經全部實現，系統完全具備了覆蓋亞太地區的服務能力。

與美國GPS相比，我國的“北斗”系統起步整整晚了20年，但是發展速度非常快，成為世界上第三個投入實際應用的衛星導航系統。美國的GPS系統分為軍用和民用兩套，供給他國用的是民用GPS，而精度高的軍用GPS只供自己用。美國軍用GPS的精度一般約為1米，而當其第二代GPS投入使用后，甚至可以達到0.2～0.3米。然而，美國為其他國家，包括北約盟友提供的GPS精確度都限制在10米以外。 與之相比，“北斗”系統的民用服務定位精度也是10米，測速精度0.2米/秒，授時精度10納秒，并且還有提高的空間，尤其在亞太地區的定位精度不輸于GPS。

與GPS不同的是，用戶通過“北斗”系統不僅能知道自己的所在位置，還可以告訴別人自己的位置，特別適用于需要導航與移動數據通信場所。應用到軍事方面，比如單兵作戰，也將大大提高其作戰能力。無論是山區密林、沙漠荒野，只要有“北斗”系統終端，士兵都可以自己掌握所在位置、實時動態傳送到指揮部門，指揮部門可以實時監控并發送指令。

因此，如何解決高密度、強信號對“北斗”系統的電磁干擾，是該系統在建設過程中面對的一大難題。實驗過程中，研究人員常常發現，導航衛星和接收終端在受到干擾后，會嚴重影響衛星信號與地面站以及各類終端間的通信，降低使用效果。并且，世界上已有一些國家在干擾導航信號、削弱精確制導武器性能等方面做了不少研究工作。如果不解決此問題，可能導致我國的作戰飛機、導彈等一些依賴導航與定位的軍事力量很難發揮其最大作用，作戰實力會因此下降，比如戰斗機會因缺乏有效導航遭受攻擊，而導彈會因此降低攻擊精準度。為此，我國該領域的研究人員為“北斗”系統成功研制了衛星反干擾設備，為其正常運行又提供了一道保障。

2012年12月27日，我國正式對外宣布，“北斗”衛星導航系統在繼續保留“北斗”衛星導航試驗系統有源定位、雙向授時和短報文通信服務基礎上，向亞太大部分地區正式提供連續無源定位、導航、授時等服務，成為該系統建設和應用的一個里程碑。

“北斗”導航系統是覆蓋中國本土的區域導航系統，覆蓋范圍東經約70°～140°，北緯5°～ 55°。與GPS系統相比，“北斗”導航系統是主動式雙向測距二維導航，地面中心控制系統解算，供用戶三維定位數據。GPS是被動式偽碼單向測距三維導航，由用戶設備獨立解算自己三維定位數據。

由于“北斗”導航系統是主動雙向測距的詢問-應答系統，用戶設備與地球同步衛星之間不僅要接收地面中心控制系統的詢問信號，還要求用戶設備向同步衛星發射應答信號，這樣，系統的用戶容量取決于用戶允許的信道阻塞率、詢問信號速率和用戶的響應頻率。因此，“北斗”導航系統的用戶設備容量是有限的。GPS則是單向測距系統，用戶設備只要接收導航衛星發出的導航電文即可進行測距定位，因此GPS的用戶設備容量是無限的。